神华煤制油CCS项目获5项技术突破

<正>由神华集团承担的年产30万t煤制油工程高浓度二氧化碳捕集与地质封存技术(CCS)开发及示范自查会近日在北京举行。专家认为,该项目作为国内首个CCS示范项目,取得5项技术突破:一是该项目是在国际上首个且唯一配合煤化工实现高浓度二氧化碳捕集与深部成水层封存相结合的全流程工业化技术示范项目;二是针对低孔隙度、低渗透性咸水层二氧化碳地质封存的技术探索,首次将压裂增渗     

二氧化碳封存异地定向持续监测技术研究

针对国家能源集团二氧化碳捕集与封存(Carbon Capture and Storage,简称CCS)示范工程压覆补连塔煤矿五盘区煤炭资源的问题,提出了异地定向钻井持续监测技术及方案,并完成了监测孔的现场施工,获取了关键层位监测压力与温度数据。通过异地监测前后数据对比显示,地层压力、温度监测数据基本一致,延续性较好,变化趋势相同,且变化幅度也较接近,表明该异地定向监测项目实施效果较好,实现了CO2地质封存异地持续监测目标,延长了该示范项目监测数据序列,丰富了CO2地质封存手段,对于深入研究CO2长期封存于深部储层的物性变化、安全性以及CO2封存对地质环境的影响具有重要的意义。     

中国南海北部枯竭气田CO2封存潜力展望：以崖城13-1气田和东方1-1气田为例

碳捕集与封存(Carbon Capture and Storage,CCS)技术作为缓解全球气候变暖、减少CO₂排放的有效路径之一，其潜力评估至关重要。目前CCS技术主要包括枯竭油气藏封存技术、CO₂强化石油(天然气)开采封存技术、CO₂驱替煤层气封存技术以及咸水层CO₂封存技术。枯竭的油气藏具有良好的圈闭构造，地质条件十分适合CO₂封存。南海北部油气勘探开发历经半个世纪，已建成荔湾气区、东方气区、乐东气区、崖城气区和陵水中央峡谷带气区等五大气区，“南海万亿方大气区”建设稳步推进。同时，部分气田的开发生产进入了末期(枯竭期)，且该类气田CO₂含量较高，在对该类气田地质特征描述的基础上，依据已知的天然气产出量，对其CO₂的有效封存量进行了计算。根据初步的定量计算结果，优选的崖城13-1气田和东方1-1气田的CO₂有效封存量分别为1.2×10⁸ t和2.3×10⁸ t，显示...     

燃煤电厂CO2捕集封存与利用技术综述

 目前全球气候变暖已是不争的事实，二氧化碳排放控制技术正受到越来越多的关注。本文全面介绍了近期国内外燃煤电厂二氧化碳捕集封存与利用技术的研究进展，对以氨水作为吸收剂的化学吸收法、二氧化碳碳化封存技术以及二氧化碳捕集与矿化封存一体化技术做了重点介绍和客观评价。其中，二氧化碳捕集与矿化封存一体化的新工艺，可以克服以往工艺能耗高、效率低的缺点，同时还能生产有经济价值的副产品来降低CCS的成本，有着良好的发展前景。     

晋城无烟煤CO2-ECBM数值模拟研究

基于晋城无烟煤储层地质条件下的储层和煤岩参数,结合晋城无烟煤煤层气藏直井生产必须压裂增产的实际,使用澳大利亚联邦科工组织的煤层气储层数值模拟软件（SIMED Win）模拟了不同生产井和注入井井距（116m、200m、300m）条件下的煤层气增产和二氧化碳埋存过程。研究结果表明,煤储层注CO2增产煤层甲烷效果明显;CO2-ECBM过程中煤层气生产井的气、水产量呈现联动变化;煤储层的割理孔隙度在甲烷解吸、二氧化碳吸附、煤岩有效应力改变的综合效应下呈现增高-降低-增高-降低的变化趋势。综合考虑煤层甲烷产量和CO2的封存能力,选择200m产注井距具有较好的注入增产效果。     

神华煤制油将首用碳捕集技术

据了解，神华集团正在研究利用碳捕获和封存（CCS）技术减少煤制油项目的二氧化碳排放，目前正在进行示范项目的研究、开发和评估工作。作为国内开展的第一个、碳捕获和封存项目，现在碳封存的各种方式都在考虑，包括进行地质封存.     

分层注入下CO2沿断层泄漏的影响因素分析

地质封存是实现二氧化碳减排的重要手段之一,而在地壳中广泛发育的断层增加了二氧化碳泄漏的风险,研究断层结构及其性质对二氧化碳泄漏的影响极为必要。建立了二氧化碳沿断层泄漏的场地模型,深入研究了分层注入下注入速率、破碎带和断层核孔隙度、渗透率对二氧化碳泄漏时间、泄漏量的影响。相同封存条件下,随着注入速率的增加,二氧化碳泄漏时间提前、泄漏量增加：注入速率增至9.51 kg/s,泄漏时间提前94 d,泄漏量增加了1 608 kg;破碎带渗透率的增加能够加快二氧化碳在破碎带中的运移：破碎带渗透率增至500×10^-3μm²,二氧化碳到达断层顶部的时间提前了36 d;断层核渗透率的增加可以使得二氧化碳更早突破断层：断层核渗透率增至0.01×10^-3μm²,二氧化碳提前36 d突破断层核。研究发现,二氧化碳泄漏时间、泄漏量与注入速率、破碎带孔渗和断层核孔渗正相关;高孔渗破碎带对二氧化碳起着垂向疏导作用,低孔渗断层核对二氧化碳起着侧向封闭作用;多层注入能够大幅提高咸水层二氧化碳封存能力,但同时会增加地层形变、地表位移的...     

新疆煤基能源化工基地碳捕集、利用与封存技术发展路线浅析

基于对新疆地区能源与经济发展情况的分析以及煤化工行业二氧化碳排放估算,浅要分析了新疆地区煤基能源化工基地碳捕集、利用与封存技术的发展路线。     

煤层CO2安全封存研究进展与展望

以CO₂地质封存为代表的负碳排放技术是实现我国碳达峰、碳中和战略目标的重要途径。煤层CO₂封存成本低,同时可实现煤层气高效采收,符合国家绿色发展理念。尽早布局煤层CO₂封存安全研究是保障我国碳达峰、碳中和目标的战略要求。对煤层CO₂封存技术发展现状和安全问题进行了梳理和分析,当前煤层CO₂封存仍处于示范阶段,规模化推广应用尚未实现。煤层CO₂封存安全性主要受封存地质体结构、地质灾害、工程扰动等因素影响,现有安全监测方法多以CO₂泄漏产生的某些环境效应为监测对象,缺乏对封存地质体自身安全性的监测。煤层碳封存全生命周期安全性存在诸多研究空白,严重制约着我国煤层CO₂封存技术的发展。针对现存问题,总结提出了应对煤层CO₂封存安全的4项关键技术,即煤层安全储碳机理与主控因素、煤层碳封存风险探测与安全评价方法、煤层碳封存全生命周期安全监测预警技术以及煤层碳封存风险应对与应急处置规范。通过上述4个方面的...     

裂隙煤岩各向异性渗透率模型和煤层注气THM耦合行为

CO2煤层地质封存可以减少温室气体排放,同时可提高煤层气的采收率。注气开采过程涉及到温度场(T),多相多成分流场(H)和应力场(M)之间的相互耦合。煤层割理裂隙渗透率是影响CO2地质封存和煤层气开采率的重要参数。煤岩渗透性的关键性因素裂隙张开度同时受控于法向应力和剪胀效应。考虑基质和割理的共同作用,提出基于组合裂隙三向平板简化的各向异性渗透率模型。在此基础上,建立了注入CO2提高煤层气采收率的三维数值模型并利用耦合软件TOUGH-FLAC进行求解。模拟结果表明,气体注进采出的孔压作用会引起煤层膨胀或收缩。与孔压,吸附应力/应变以及温度相比,剪胀对裂隙渗透率的影响不明显。在注采过程中,渗透率表现出明显的各向异性,注入井附近的异向渗透率甚至可达30倍差异。此外,注气初期应适当控压,井口附近的高压损伤将带来不必要的裂隙气体泄漏,导致注气失败。     

四川省煤层气(煤矿瓦斯)开发利用现状及前景分析

四川省煤层气资源丰富（资源量3480×108m^3）,具有良好的开发潜力。由于技术和经济等多方面原因,四川省煤层气开发利用相对落后。目前煤层气开发利用主要以井下瓦斯抽放为主,地面钻井处于探索阶段。因此,四川省煤层气开发利用应开展重点井田煤层气资源勘查与评价,着力建设地面抽采煤层气的小井网示范工程,并加大矿井煤层气开发利用项目的投入。     

煤层气封存单元及其地震-地质综合识别方法初探

煤层含气性与渗透性的空间分布具有强烈的非均一性,基于地质选区理论预测的富集有利区控制精度不能完全适应煤层气开发的空间尺度需求。为将稀疏的钻孔测井资料和空间密集采样的地震资料有机结合起来,实现区块尺度下煤层气富集高产区的精细预测,引入煤层气封存单元的概念,并对其构成要素和基本特征进行了讨论;提出基于地震地质综合研究,识别区块尺度下煤层气封存单元的研究思路和方法。初步研究表明:在煤层气地质理论指导下,以煤层气封存单元的封堵层(带)为研究对象,运用以地震属性分析、地震反演为核心的地震综合解释技术,将构造、围岩岩性及其组合、聚煤前后沉积微相等封堵层(带)构成要素作为主要研究内容,可以实现对煤层气封存单元的识别与划分。     

中国二氧化碳减排及利用技术发展趋势

减缓以至最终有效控制能源生产利用过程中二氧化碳的排放,是中国能源生产面临的重大挑战。文章从提高能源利用效率和转化效率以及二氧化碳的捕集、分离和利用等方面介绍了中国二氧化碳减排的各种技术现状,并对二氧化碳减排技术的发展方向作了初步探讨,为中国二氧化碳减排及利用前景提供了一定的参考。燃煤过程中二氧化碳的减排是关键,洗煤技术、高效清洁煤技术等都可有效减少二氧化碳排放;分离捕集二氧化碳可利用燃前捕获、化学链燃烧技术、吸收分离法等。二氧化碳地质埋存包括油气藏埋存、深部盐水层埋存、煤层埋存和深海埋存。其中在油气藏埋存的同时进行EOR(Enhanced O il Recovery)是二氧化碳地质埋存的最佳方式。随着各项技术的完善,中国二氧化碳减排必将取得显著成效。     

碳捕集与封存

碳捕集与封存是人类应对全球气候变暖,限制温室气体浓度增加的一种技术措施。即把生产、燃烧过程中的二氧化碳捕获、集聚并加以封存。此项技术简称为CCS（Carbon Captureand Storage）,目前,这项技术主要应用于火力发电和油气生产两大领域。另外,如煤化工、钢铁和水泥在生产过程中产生大量高浓度二氧化碳也应捕获封存。     

对中国潜在的煤层气CDM项目的风险分析和风险控制

如何最大限度地避免煤层气CDM项目中的风险,降低成本是目前和今后在开发中国煤层气CDM项目中急需解决的问题。本文详细分析了中国潜在的煤层气CDM项目中存在的各种风险,包括项目开发地点的风险,对周边市场的供应和需求风险,对潜在的煤层气CDM项目的审批、注册和核证风险,分析了煤层气CDM项目中CERs的交付风险、价格风险、汇率风险和国际谈判风险,提出了煤层气CDM项目的风险分摊机制,指出了在CDM项目中买卖双方以及中介各自应该承担的风险。     

复杂地质条件煤层气藏群井排采压力分布规律研究

建立了考虑气体吸附、解吸引起的煤基质孔隙变形与孔隙气体压力耦合作用的煤层气藏渗流数学模型,并基于阜新刘家煤层气藏建立了复杂地质条件下褶曲状的煤层气藏地质模型,对比分析了煤层气排采过程中普通储层和复杂地质条件储层的压力变化。模拟得到：煤层气井排采引起的压力分布为沿面割理渗透率方向扩展的椭圆形漏斗,复杂地质条件煤层气藏储层压力主要沿岩墙和断层等封闭条件的走向方向降落;LJ-1~LJ-4四口井处于断层和火成岩三面封闭的条件中,在排采135 d后产生共同的压力降落圈,LJ-5~LJ-8由于处在两道岩墙和两条断层地面四面封闭的环境中,排采45 d形成共同的压力降落圈。同样条件下,无封闭边界构造的普通储层在排采75 d后,7口井周形成共同的压力降落圈。根据煤层气井距岩墙和断层远近的不同,普通煤层气藏气井产量与复杂地质条件煤层气藏气井产量出现3种不同的变化形态。     

中国二氧化碳减排及利用技术发展趋势

减缓以至最终有效控制能源生产利用过程中二氧化碳的排放,是中国能源生产面临的重大挑战。文章从提高能源利用效率和转化效率以及二氧化碳的捕集、分离和利用等方面介绍了中国二氧化碳减排的各种技术现状,并对二氧化碳减排技术的发展方向作了初步探讨,为中国二氧化碳减排及利用前景提供了一定的参考。燃煤过程中二氧化碳的减排是关键,洗煤技术、高效清洁煤技术等都可有效减少二氧化碳排放;分离捕集二氧化碳可利用燃前捕获、化学链燃烧技术、吸收分离法等。二氧化碳地质埋存包括油气藏埋存、深部盐水层埋存、煤层埋存和深海埋存。其中在油气藏埋存的同时进行EOR（Enhanced Oil Recovery）是二氧化碳地质埋存的最佳方式。随着各项技术的完善,中国二氧化碳减排必将取得显著成效。     

中国CCS的发展前景及最新行动

中国的国情、发展阶段和能源结构决定了CO2捕集和封存技术(CCS)是中国应对气候变化的一项重要战略选择,也是全球CCS最具潜力的市场;虽然该技术仍处于研发和示范阶段,但国内高校、科研机构和企业已积极行动,取得一定进展;全面认识CCS技术本身及发展中存在问题,对于中国提高技术研发能力、应对气候变化能力和综合竞争力具有重要意义。分析了CCS在中国的发展前景和存在问题,综述了中国CCS的最新行动,并提出了中国现阶段CCS发展的措施建议。     

二氧化碳用于地质资源开发及同步封存技术综述

以煤炭为主体的化石燃料目前占我国一次能源消费的80%以上,在“碳达峰、碳中和”目标下,二氧化碳捕集与封存技术（CCS）是二氧化碳（CO₂）规模化减排的关键技术。对比了世界各国CCS工程应用的进展,全球目前共有164个CCS项目（分布在28个国家）,正在运行的CCS项目有56个（分布在15个国家）,美国、中国和英国是CCS项目总数排名前三的国家,正在运行的CCS项目数前三的国家为美国、中国和加拿大。介绍了CO₂用于石油、卤咸水、天然气、可燃冰等地质资源开发并同步实现不同程度地质封存的技术原理。CO₂驱油技术比传统生产方法碳强度低,同时能够利用原油采空区实现CO₂封存。深部卤咸水层的理论CO₂封存容量可实现保持大气中CO₂浓度约为450×10^-6,卤咸水及其所含矿物元素均可转化为收益从而抵消一部分封存技术成本。采用CO₂驱替甲烷等气体时,岩层特性、注入压力和温度等决定了生产效率,天然气储存地层的密封性有助于减少CO<...     

煤层气赋存的两大地质控制因素

探讨了构造演化和水动力条件对煤层气赋存的影响机理,并结合实例分析了河北赵各庄井田的煤层气赋存特征。研究表明：构造控制着煤层气生成、聚集、产出过程的每一环节;煤层水溶解了部分煤层气,同时控制着煤储层的压力,水的流动将直接影响煤层气的吸附解吸程度。赵各庄井田现今煤层气的赋存特征主要是构造与水动力条件综合影响的结果,井田构造特征具有明显的分区性：Ⅰ区和Ⅱ区构造较发育,逆冲、压扭性断层对煤层气有很好的封堵作用;Ⅲ区受开平向斜控制,煤层气含量在向斜核部明显较大。同时,井田水文地质边界条件为封闭或半封闭的,而且由于井田所在的开平向斜北西翼受水力封堵作用影响,煤层气封存条件较好。